De nombreuses technologies modernes, depuis les communications optiques et le matériel d’intelligence artificielle (IA) jusqu’aux capteurs avancés et à l’imagerie médicale, dépendent de dispositifs photoniques et semi-conducteurs qui contrôlent avec précision l’interaction entre la lumière et les électrons. La conception de ces dispositifs reste cependant un défi majeur car les outils de simulation existants obligent souvent les chercheurs à choisir entre modéliser un dispositif entier ou capturer le comportement détaillé des électrons. Rares sont ceux qui peuvent faire les deux dans le même modèle.
